JP2016044513A - 建設機械の上部旋回体 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で、キャブデッキの低周波数域での振動を抑制し、エンジンデッキからキャブデッキへの高周波数域での振動伝達が大幅に増加することを抑制する。
【解決手段】キャブデッキ３０は、旋回フレーム１０に固定され、エンジンデッキ２０との間に隙間Ｓをあけてエンジンデッキ２０よりも前側Ｙ１に配置される。板状部材４０は、エンジンデッキ２０とキャブデッキ３０とを接続する。板状部材４０の厚さ方向は、上下方向Ｚである。板状部材４０のキャブ側固定位置４３は、キャブデッキ３０の後端部３１ｒよりも前側Ｙ１に配置される。
【選択図】図２

Description

本発明は、建設機械の上部旋回体に関する。

従来の建設機械の上部旋回体が、例えば特許文献１の図２などに記載されている。特許文献１には次の記載がある。「（１２）は旋回フレーム（１１）の中央部分を構成するセンタフレーム」（段落［００３４］）。「（１７）はセンタフレーム（１２）を挟んで左，右方向の一側（左側）に配置された左サイドフレーム」（段落［００３８］）。「キャブ支持枠（１８）は・・・キャブ（８）を下側から支持するもの」（段落［００３９］）。なお、特許文献１に記載の符号には括弧を付した（他の文献についても同様）。

特許文献２の図３には、旋回フレーム（２１）に搭載された運転室（６）（以下「キャブ」）が記載されている。同文献の［要約］には、「積層免震ゴム（４１，４２）により運転室本体（２２）の前後方向、左右方向の振動を・・・規制」と記載されている。

特開２０１１−１４０８５４号公報 特開平５−２５５９５１号公報

特許文献１と同様の構造の上部旋回体では、キャブ支持枠（１８）（以下「キャブデッキ」）よりも後側の左サイドフレーム（１７）（以下「エンジンデッキ」）に、エンジンなどの振動源が搭載される場合がある。そのため、エンジンデッキからキャブデッキに振動が伝達し、キャブ内の振動（後述する高周波数域での振動）や騒音が問題となるおそれがある。

ここで、エンジンデッキからキャブデッキへの振動伝達を抑制するために、図１０に示すように、エンジンデッキ１２０とキャブデッキ１３０とが切り離される（隙間Ｓが設けられる）場合がある。この場合、エンジンデッキ１２０とキャブデッキ１３０とが一体の場合に比べ、キャブデッキ１３０の水平方向の剛性が下がる。すると、キャブデッキ１３０が水平方向に変形しながら上下方向に変形するような振動モードが、他の振動モードに対して支配的となる。その結果、キャブデッキ１３０に取り付けられたキャブでの振動（後述する低周波数域での振動）が大きくなり、この振動がキャブ内での乗り心地に悪影響を与えるおそれがある。

また、特許文献２に記載の積層免震ゴム（４１，４２）が用いられる場合、構成が複雑になる。構成が複雑になる結果、例えば積層免震ゴムの配置スペースが必要となり、例えばコストが増大する。

そこで本発明は、簡易な構成で、キャブデッキの低周波数域での振動を抑制でき、エンジンデッキからキャブデッキへの高周波数域での振動伝達が大幅に増加することを抑制できる、建設機械の上部旋回体を提供することを目的とする。

本発明の建設機械の上部旋回体は、旋回フレームと、エンジンデッキと、キャブデッキと、板状部材と、を備える。前記エンジンデッキは、前記旋回フレームに固定され、前記旋回フレームよりも左右方向外側に配置される。前記キャブデッキは、前記旋回フレームに固定され、前記エンジンデッキとの間に隙間をあけて前記エンジンデッキよりも前側に配置される。前記板状部材は、前記エンジンデッキと前記キャブデッキとを接続する。前記板状部材は、前記エンジンデッキへの前記板状部材の固定位置であるエンジン側固定位置と、前記キャブデッキへの前記板状部材の固定位置であるキャブ側固定位置と、を備える。前記板状部材の厚さ方向は、上下方向である。前記キャブ側固定位置は、前記キャブデッキの後端部よりも前側に配置される。

上記構成により、簡易な構成で、キャブデッキの低周波数域での振動を抑制でき、エンジンデッキからキャブデッキへの高周波数域での振動伝達が大幅に増加することを抑制できる。

上部旋回体１の斜視図である。 図１に示す上部旋回体１を下から見た図である。 図２に示すキャブデッキ３０の周辺を斜め下から見た斜視図である。 図２に示すキャブデッキ３０の周辺を下から見た図であり、モデルＭ４などを示す図である。 モデルＭ１の図４相当図である。 モデルＭ２の図４相当図である。 モデルＭ３の図４相当図である。 モデルＭ５−ｂおよびＭ６−ｂの図４相当図である。 モデルＭ５−ｃの図４相当図である。 モデルＭ５−ｄの図４相当図である。 モデルＭ５−ｅの図４相当図である。 モデルＭ６−ａの図４相当図である。 モデルＭ６−ｃの図４相当図である。 モデルＭ７−ａの図４相当図である。 モデルＭ７−ｂの図４相当図である。 モデルＭ７−ｃの図４相当図である。 モデルＭ７−ｄの図４相当図である。 モデルＭ７−ｅの図４相当図である。 幅比Ｘｂ／Ｘａと、板厚比Ｚｂ／Ｘａと、振動が基準範囲内であるか否かと、の関係を示すグラフである。 従来の上部旋回体１０１のキャブデッキ１３０の振動モードを示す斜視図である。

図１〜図９を参照して、図１に示す上部旋回体１について説明する。

上部旋回体１は、建設機械に用いられる。上部旋回体１が用いられる建設機械は、例えばクレーンであり、例えば移動式クレーンである。上部旋回体１は、下部走行体（図示なし）に搭載され、下部走行体に対して旋回可能である。上部旋回体１は、旋回フレーム１０と、エンジンデッキ２０と、キャブデッキ３０と、板状部材４０と、を備える。

旋回フレーム１０は、下部走行体（図示なし）に取り付けられる。旋回フレーム１０には、ブーム（図示なし）などが取り付けられる。図２に示すように、旋回フレーム１０の中心線であって、旋回フレーム１０の長手方向に延びる中心線を、中心線１０ｃとする。旋回フレーム１０の長手方向に直交する方向、かつ、水平方向を、左右方向Ｘとする。左右方向Ｘにおいて、中心線１０ｃに近づく側を左右方向内側Ｘ１とし、中心線１０ｃから遠ざかる側を左右方向外側Ｘ２とする。旋回フレーム１０の長手方向を、前後方向Ｙとする。前後方向Ｙにおいて、エンジンデッキ２０に対するキャブデッキ３０側を、前側Ｙ１とする。前後方向Ｙにおいて、前側Ｙ１とは逆側を後側Ｙ２とする。前後方向Ｙおよび左右方向Ｘに直交する方向（鉛直方向）を、上下方向Ｚとする。上下方向Ｚには、上側Ｚ１と下側Ｚ２とがある。図１に示すように、旋回フレーム１０は、接続部１１を備える。

接続部１１は、旋回フレーム１０とキャブデッキ３０とを接続する。接続部１１は、キャブデッキ３０に含まれず、接続部１１の左右方向Ｘの幅は、後述するキャブデッキ幅Ｘａ（図４参照）に含まれない。

エンジンデッキ２０は、エンジン（図示なし）が搭載される構造物（フレーム）である。このエンジンは振動源である。エンジンデッキ２０には、エンジン以外の振動源（図示しない油圧ポンプなど）が搭載されてもよい。エンジンデッキ２０は、旋回フレーム１０に固定（接続）される。エンジンデッキ２０は、旋回フレーム１０よりも左右方向外側Ｘ２に配置される。エンジンデッキ２０は、エンジンデッキ枠２１と、エンジンデッキ梁２３と、図３に示すカバー取付部２５と、配管通過部２６と、を備える。

エンジンデッキ枠２１は、図１に示すように、上下方向Ｚから見たエンジンデッキ２０の外枠（外側）部分を構成する。エンジンデッキ枠２１は、上下方向Ｚから見てＣ字状（矩形から１辺を取り除いた形状など）に構成される。エンジンデッキ枠２１は、前端部２１ｆと、後端部２１ｒと、外側側面部２１ｏと、を備える。前端部２１ｆは、エンジンデッキ２０の前側Ｙ１の端部を構成する。後端部２１ｒは、エンジンデッキ２０の後側Ｙ２の端部を構成する。後端部２１ｒおよび前端部２１ｆそれぞれは、旋回フレーム１０から左右方向外側Ｘ２に延びる。外側側面部２１ｏは、エンジンデッキ２０の左右方向外側Ｘ２の端部を構成する。外側側面部２１ｏは、前端部２１ｆおよび後端部２１ｒそれぞれの左右方向外側Ｘ２の端部どうしをつなぐ。

エンジンデッキ梁２３は、上下方向Ｚから見たとき、エンジンデッキ枠２１の内側に配置される。エンジンデッキ梁２３は、旋回フレーム１０から左右方向外側Ｘ２に延びる。エンジンデッキ梁２３は、旋回フレーム１０と外側側面部２１ｏとをつなぐ（それぞれに固定される）。エンジンデッキ梁２３は、複数設けられる。なお、図３および図４などでは、エンジンデッキ梁２３を省略している。

カバー取付部２５は、図３に示すように、アンダーカバー（図示なし）が取り付けられるブラケットである。上記アンダーカバーは、エンジンデッキ２０の底面（下側Ｚ２の面）を覆う。カバー取付部２５は、前端部２１ｆの下側Ｚ２端部（底部）に配置される。カバー取付部２５は、例えば前端部２１ｆと一体的に構成される。カバー取付部２５は、前端部２１ｆと別体でもよい。例えば、カバー取付部２５は、前端部２１ｆよりも後側Ｙ２に配置されてもよい。カバー取付部２５は、フランジ状（つば状）である。カバー取付部２５は、前端部２１ｆの下側Ｚ２端部から、後側Ｙ２に突出する。カバー取付部２５は、上下方向Ｚに直交する面を備える。カバー取付部２５は、左右方向Ｘに延びる。カバー取付部２５の左右方向Ｘの幅は、前端部２１ｆの左右方向Ｘの幅よりも狭い。カバー取付部２５の左右方向外側Ｘ２端部は、外側側面部２１ｏよりも左右方向内側Ｘ１に配置される。

配管通過部２６には、エンジンデッキ２０内部とキャブデッキ３０内部とを通る配管（図示なし）が通される。配管通過部２６は、前端部２１ｆがくりぬかれる（切り欠かれる）ことにより形成される。

キャブデッキ３０は、図１に示すように、キャブ（図示なし、運転室）が搭載される構造物（フレーム）である。キャブデッキ３０は、接続部１１を介して、旋回フレーム１０に固定される。キャブデッキ３０は、旋回フレーム１０よりも左右方向外側Ｘ２に配置される。キャブデッキ３０は、エンジンデッキ２０よりも前側Ｙ１に配置される。キャブデッキ３０は、エンジンデッキ２０の前側Ｙ１の位置（エンジンデッキ２０の前部と前後方向Ｙに対向する位置）に配置される。キャブデッキ３０とエンジンデッキ２０との間には、前後方向Ｙの隙間Ｓがあけられる。隙間Ｓは、エンジンデッキ２０からキャブデッキ３０に振動が直接伝達されないようにするために設けられる。キャブデッキ３０とエンジンデッキ２０とは、直接にはつながっていない（いわば切り離されている）。なお、キャブデッキ３０とエンジンデッキ２０とは、板状部材４０および旋回フレーム１０を介して接続される。図４に示すように、左右方向Ｘにおけるキャブデッキ３０の長さ（幅）を、キャブデッキ幅Ｘａとする。キャブデッキ幅Ｘａは、例えば９００ｍｍ〜１０００ｍｍであり、例えば約９５０ｍｍであり、例えば９５１ｍｍなどである。前後方向Ｙにおけるキャブデッキ３０の長さ（長手方向長さ）をキャブデッキ長さＹａとする。図１に示すように、キャブデッキ３０は、キャブデッキ枠３１と、中間支持梁３３（キャブデッキ梁）と、を備える。図８Ａ〜図８Ｅに示すように、キャブデッキ３０は、補強梁３５（キャブデッキ梁）を備えてもよい。

キャブデッキ枠３１は、図１に示すように、上下方向Ｚから見たキャブデッキ３０の外周部分を構成する。キャブデッキ枠３１は、上下方向Ｚから見て長方形に構成される。キャブデッキ枠３１は、前端部３１ｆと、後端部３１ｒと、内側側面部３１ｉと、外側側面部３１ｏと、を備える。前端部３１ｆは、キャブデッキ３０の前側Ｙ１の端部（先端部）を構成する。後端部３１ｒは、キャブデッキ３０の後側Ｙ２の端部を構成する。内側側面部３１ｉは、キャブデッキ３０の左右方向内側Ｘ１の端部を構成する。外側側面部３１ｏは、キャブデッキ３０の左右方向外側Ｘ２の端部を構成する。内側側面部３１ｉは、接続部１１に固定される。前端部３１ｆおよび後端部３１ｒそれぞれは、内側側面部３１ｉの前後方向Ｙの端部から左右方向外側Ｘ２に延びる。外側側面部３１ｏは、前端部３１ｆおよび後端部３１ｒそれぞれの左右方向外側Ｘ２の端部どうしをつなぐ。内側側面部３１ｉおよび外側側面部３１ｏそれぞれは、前後方向Ｙに延びる。

中間支持梁３３（キャブデッキ梁）は、キャブデッキ枠３１に固定される梁である。中間支持梁３３は、内側側面部３１ｉと外側側面部３１ｏとをつなぐ（接続する、それぞれに固定される）。中間支持梁３３は、左右方向Ｘに延びる。中間支持梁３３は、前端部３１ｆと後端部３１ｒとの間に配置される。中間支持梁３３は、前端部３１ｆよりも後側Ｙ２、かつ、後端部３１ｒよりも前側Ｙ１に配置される。中間支持梁３３は、例えば、前後方向Ｙにおけるキャブデッキ３０の中央部（略中央を含む）に配置される。

補強梁３５（キャブデッキ梁）は、図８Ａ〜図８Ｅに示すように、中間支持梁３３と同様にキャブデッキ枠３１に固定される梁である。補強梁３５は、中間支持梁３３よりも前側Ｙ１または後側Ｙ２に配置される（詳細は後述）。図４に示すように、補強梁３５は設けられなくてもよい。

板状部材４０は、キャブデッキ３０の振動を抑制するために設けられる。図３に示すように、板状部材４０は、例えば直方体状であり（略直方体状でもよい）、例えば長方形（略長方形でもよい）の薄板状である。なお、図３では板状部材４０を想像線（二点鎖線）で示した。図４に示すように、板状部材４０は、１枚のみ設けられる。板状部材４０は、複数枚設けられてもよい。板状部材４０は、エンジンデッキ２０とキャブデッキ３０とを接続する。板状部材４０は、エンジン側固定位置４２でエンジンデッキ２０に固定される。板状部材４０は、キャブ側固定位置４３でキャブデッキ３０に固定される。上下方向Ｚから見た板状部材４０の中心線であって、エンジン側固定位置４２とキャブ側固定位置４３とをつなぐ方向に延びる中心線を、中心線４０ｃとする。中心線４０ｃが延びる方向（以下「中心線４０ｃの方向」）は、前後方向Ｙである。中心線４０ｃの方向は、例えば前後方向Ｙと一致し（前後方向Ｙに対して傾かない）、例えば前後方向Ｙとほぼ一致してもよく、例えば前後方向Ｙに対して傾いてもよい。板状部材４０の長手方向は、例えば中心線４０ｃの方向である。板状部材４０は、エンジンデッキ２０およびキャブデッキ３０に、締結部材（例えば図示しないボルト）により固定される。板状部材４０は、エンジンデッキ２０およびキャブデッキ３０に、溶接により固定されてもよい。

この板状部材４０の厚さ方向（板状部材４０の表面に直交する方向）は、図３に示すように、上下方向Ｚ（略上下方向Ｚを含む）である。板状部材４０の、左右方向Ｘの長さ、前後方向Ｙの長さ、および上下方向Ｚの長さのうち、最も短いのは上下方向Ｚの長さである。板状部材４０の厚さ方向が上下方向Ｚであることにより、板状部材４０は上下方向Ｚに容易に弾性変形可能であるので、エンジンデッキ２０からキャブデッキ３０に振動が伝達しにくい。板状部材４０は、水平方向（左右方向Ｘおよび前後方向Ｙ）に延びる。板状部材４０が水平方向に延びることにより、キャブデッキ３０の水平方向の剛性が高まる。

エンジン側固定位置４２は、エンジンデッキ２０への板状部材４０の固定位置である。エンジン側固定位置４２は、エンジンデッキ２０の底面に配置される。エンジン側固定位置４２は、エンジンデッキ２０の上面（上側Ｚ１の面）などに配置されてもよい。図４に示すように、エンジン側固定位置４２は、エンジンデッキ２０の前端部２１ｆに配置される。エンジン側固定位置４２が前端部２１ｆに配置されることにより、板状部材４０の前後方向Ｙの長さを短くできる（エンジン側固定位置４２が前端部２１ｆよりも後側Ｙ２に配置される場合と比べた場合）。エンジン側固定位置４２は、前端部２１ｆよりも後側Ｙ２に配置されてもよい。エンジン側固定位置４２は、エンジンデッキ２０の左右方向外側Ｘ２部（左右方向Ｘにおけるエンジンデッキ２０の中央よりも左右方向外側Ｘ２部分）に配置される。エンジン側固定位置４２は、エンジンデッキ２０の左右方向内側Ｘ１部（左右方向Ｘにおけるエンジンデッキ２０の中央よりも左右方向内側Ｘ１部分）に配置されてもよい。エンジン側固定位置４２の左右方向外側Ｘ２端部は、エンジンデッキ２０の外側側面部２１ｏよりも左右方向内側Ｘ１に配置される。エンジン側固定位置４２の左右方向外側Ｘ２端部は、外側側面部２１ｏに配置されてもよい（図５Ｂ参照）。

このエンジン側固定位置４２は、図３に示すカバー取付部２５に配置される。エンジンデッキ枠２１の前端部２１ｆとカバー取付部２５とが一体の場合は、エンジン側固定位置４２がカバー取付部２５に配置される結果、エンジン側固定位置４２が前端部２１ｆに配置されることにもなる。エンジン側固定位置４２がカバー取付部２５に配置されることにより、アンダーパネル（図示なし）用の取付ブラケットと、板状部材４０用の取付ブラケットと、を兼用させることができる。エンジン側固定位置４２の左右方向外側Ｘ２端部は、カバー取付部２５の左右方向外側Ｘ２端部に対し、例えば一致し、例えばほぼ一致し、例えばずれてもよい（図示なし）。エンジン側固定位置４２では、板状部材４０がカバー取付部２５に直接固定される。エンジン側固定位置４２では、板状部材４０がアンダーパネル（図示なし）を介してカバー取付部２５に固定されてもよい。エンジン側固定位置４２は、カバー取付部２５に配置されなくてもよい。エンジン側固定位置４２は、例えばエンジンデッキ枠２１に配置されてもよく、また例えばエンジンデッキ梁２３（図２参照）などに配置されてもよい。

キャブ側固定位置４３は、キャブデッキ３０への板状部材４０の固定位置である。キャブ側固定位置４３は、キャブデッキ３０の底面に配置される。キャブ側固定位置４３は、キャブデッキ３０の上面（上側Ｚ１の面）などに配置されてもよい。キャブ側固定位置４３は、キャブデッキ３０の上面および底面のうち、エンジンデッキ２０においてエンジン側固定位置４２が配置される面（上面または底面）と同じ側の面に配置される。図４に示すように、キャブ側固定位置４３は、キャブデッキ３０の前端部３１ｆよりも後側Ｙ２に配置される。キャブ側固定位置４３は、キャブデッキ３０の後端部３１ｒよりも前側Ｙ１に配置される。キャブ側固定位置４３は、キャブデッキ３０の左右方向外側Ｘ２部（左右方向Ｘにおけるキャブデッキ３０の中央よりも左右方向外側Ｘ２部分）に配置される。キャブ側固定位置４３は、左右方向内側Ｘ１部（左右方向Ｘにおけるキャブデッキ３０の中央よりも左右方向内側Ｘ１部分）に配置されてもよい。キャブ側固定位置４３の左右方向内側Ｘ１端部は、左右方向Ｘにおけるキャブデッキ３０の中央よりも左右方向外側Ｘ２に配置される。キャブ側固定位置４３の左右方向内側Ｘ１端部は、例えば、左右方向Ｘにおけるキャブデッキ３０の中央部（略中央を含む）に配置されてもよく、また例えば、この中央部よりも左右方向内側Ｘ１に配置されてもよい。キャブ側固定位置４３の左右方向外側Ｘ２端部は、キャブデッキ３０の外側側面部３１ｏよりも左右方向内側Ｘ１に配置される。キャブ側固定位置４３の左右方向外側Ｘ２端部は、キャブデッキ３０の外側側面部３１ｏに配置されてもよい（図５Ｂ参照）。

このキャブ側固定位置４３は、中間支持梁３３に配置される。キャブ側固定位置４３が中間支持梁３３に配置されることにより、板状部材４０をキャブデッキ３０に取り付けるためのブラケットを中間支持梁３３とは別に設ける必要がない。キャブ側固定位置４３は、補強梁３５に配置されてもよい（図８Ａ〜図８Ｅ参照）。

（板状部材４０などの寸法について）
板状部材４０の寸法には、図４に示すように、板幅Ｘｂと、板長さＹｂと、板厚Ｚｂと、がある。板幅Ｘｂは、中心線４０ｃの方向に直交する方向、かつ、板状部材４０の厚さ方向に直交する方向における、板状部材４０の長さである。ここで、中心線４０ｃの方向が前後方向Ｙと一致し、かつ、板状部材４０の厚さ方向が上下方向Ｚと一致する場合、板幅Ｘｂは、左右方向Ｘにおける板状部材４０の長さ（幅）である。板幅Ｘｂをキャブデッキ幅Ｘａで割った値を、幅比Ｘｂ／Ｘａとする。板長さＹｂは、前後方向Ｙにおける、エンジン側固定位置４２とキャブ側固定位置４３との間隔（最短距離）である。例えば、板長さＹｂは、エンジン側固定位置４２の締結部材（図示なし）と、キャブ側固定位置４３の締結部材（図示なし）と、の間隔である。板長さＹｂは、前後方向Ｙにおける板状部材４０の長さと等しい（図４参照）、またはほぼ等しい。板状部材４０の長手方向が前後方向Ｙの場合、板長さＹｂは、板状部材４０の長手方向長さと等しい、またはほぼ等しい。板長さＹｂをキャブデッキ長さＹａで割った値を、長さ比Ｙｂ／Ｙａとする。板厚Ｚｂは、上下方向Ｚにおける、板状部材４０の長さ（厚さ）である。板厚Ｚｂをキャブデッキ幅Ｘａで割った値を、板厚比Ｚｂ／Ｘａとする。

（比較）
様々な配置および寸法の板状部材４０それぞれについて、キャブデッキ３０の振動の大きさを比較した。以下では、板状部材４０の中心線４０ｃの方向が前後方向Ｙと一致する場合について説明する。

（取付箇所の比較：モデルＭ１〜Ｍ４）
図５Ａ〜図５Ｃおよび図４に示すように、板状部材４０の取付箇所が互いに異なるモデルＭ１〜Ｍ４について、キャブデッキ３０の振動の大きさ（振動加速度、応答加速度）を比較した。モデルＭ１〜Ｍ４の条件および比較結果を表１に示す。表１中の「低周波数域」は、振動低減の対象とする周波数域（低減対象周波数域）であり、具体的には１３〜２０Ｈｚ付近である。キャブデッキ３０の低周波数域での振動は、キャブデッキ３０が水平方向に変形しながら上下方向Ｚに変形するような（ねじれるような）振動モード（図１０参照）により生じる。この振動モードは０〜２０Ｈｚ付近で生じる。表１中の「高周波数域」は、低減対象周波数域以外の周波数域であり、具体的には４０Ｈｚ付近以上である。高周波数域での振動は、エンジンデッキ２０からキャブデッキ３０への振動伝達により生じる。表１中の「加速度低減率」（および「加速度増加率」）は、板状部材４０が取り付けられていないキャブデッキ３０の振動加速度に対する、各モデルＭ１〜Ｍ４のキャブデッキ３０の振動加速度の低減率（および増加率）である。以下、各モデルＭ１〜Ｍ４についての、振動加速度（単に振動ともいう）の大きさの「増加」および「低減」は、板状部材４０を備えないものと、各モデルＭ１〜Ｍ４（板状部材４０を備えるもの）と、を比べたものである（後述するモデルＭ７−ａ〜Ｍ７−ｅ以外のモデルについても同様）。表１の「低周波数域での加速度低減率」の列中の負の値は、振動加速度が低減したことを示し、正の値は、振動加速度が増加したことを示す（他の表についても同様）。

（デッキ側面部：モデルＭ１）
図５Ａに示すように、モデルＭ１は、上記実施形態の旋回フレーム１０（図４参照）に似たモデル（参考例）である。モデルＭ１は、次のように構成される。板状部材４０は、エンジンデッキ２０の外側側面部２１ｏとキャブデッキ３０の外側側面部３１ｏとに接続される。板状部材４０の厚さ方向は、左右方向Ｘである。表１に示すように、モデルＭ１では、低周波数域での振動が低減した。これは、板状部材４０によりキャブデッキ３０の水平方向の剛性が増加したことによる。モデルＭ１では、高周波数域での振動（振動伝達）が大幅に増加した。「大幅に増加」とは、加速度増加率が１００％を超えること（２倍よりも大きく増加すること）を意味する（以下同様）。高周波数域での振動が大幅に増加した理由は、板状部材４０によりキャブデッキ３０の上下方向Ｚの剛性が増加し、エンジンデッキ２０からキャブデッキ３０に振動が伝達されやすくなったからである。

（デッキ底面外側端部：モデルＭ２）
図５Ｂに示すモデルＭ２は、次のように構成される。板状部材４０の厚さ方向は上下方向Ｚである（以下のモデルについて同様）。エンジン側固定位置４２は、エンジンデッキ２０の底面に配置される（以下のモデルについて同様）。エンジン側固定位置４２は、エンジンデッキ２０の前端部２１ｆかつカバー取付部２５に配置される（以下のモデルについて同様）。エンジン側固定位置４２は、エンジンデッキ２０の左右方向外側Ｘ２端部（外側側面部２１ｏ）に配置される。キャブ側固定位置４３は、中間支持梁３３に配置される（後述するモデルＭ３〜Ｍ６−ｅについても同様）。キャブ側固定位置４３は、キャブデッキ３０の底面に配置される（以下のモデルについて同様）。キャブ側固定位置４３は、キャブデッキ３０の左右方向外側Ｘ２端部（外側側面部３１ｏ）に配置される。表１に示すように、モデルＭ２では、低周波数域での振動が低減した。モデルＭ２では、高周波数域である４０Ｈｚ付近の振動は増加しなかった。モデルＭ２では、高周波数域である９０Ｈｚ付近の振動が大幅に増加した。

（デッキ底面内側部：モデルＭ３）
図５Ｃに示すモデルＭ３は、次のように構成される。エンジン側固定位置４２およびキャブ側固定位置４３それぞれは、左右方向Ｘにおけるキャブデッキ３０の中央よりも左右方向内側Ｘ１のみに配置される。表１に示すように、モデルＭ３では、低周波数域での振動が低減した。モデルＭ３では、高周波数域である４０Ｈｚ付近での振動が増加した。

（デッキ底面中央外側部：モデルＭ４）
図４に示すモデルＭ４は、次のように構成される。エンジン側固定位置４２は、左右方向Ｘにおけるエンジンデッキ２０の左右方向外側Ｘ２部に配置される。エンジン側固定位置４２の左右方向外側Ｘ２端部は、外側側面部２１ｏよりも左右方向内側Ｘ１に配置される。エンジン側固定位置４２の左右方向外側Ｘ２端部は、カバー取付部２５の左右方向外側Ｘ２端部と揃うように配置される（以下のモデルについて同様）。キャブ側固定位置４３は、左右方向Ｘにおけるキャブデッキ３０の中央外側部に配置される。さらに詳しくは、キャブ側固定位置４３の（板状部材４０の）左右方向外側Ｘ２端部は、キャブデッキ３０の左右方向外側Ｘ２部（左右方向Ｘにおけるキャブデッキ３０の中央よりも左右方向外側Ｘ２部分）に配置される。かつ、キャブ側固定位置４３の左右方向外側Ｘ２端部は、外側側面部３１ｏよりも左右方向内側Ｘ１に配置される。キャブ側固定位置４３の左右方向外側Ｘ２端部と、外側側面部３１ｏの左右方向外側Ｘ２端部と、の左右方向Ｘにおける距離（間隔）は、キャブデッキ幅Ｘａの約１／４倍である（以下のモデルについて同様）。

表１に示すように、モデルＭ４では、低周波数域での振動が低減した。モデルＭ４では、モデルＭ３（図５Ｃ参照）に比べ、キャブデッキ３０の水平方向の変形が大きい位置にキャブ側固定位置４３が配置される。その結果、モデルＭ４では、低周波数域での振動がモデルＭ３よりも低減した。モデルＭ４では、高周波数域である４０Ｈｚでの振動がわずかに増加し、１１８Ｈｚ付近での振動が増加した。

（幅比Ｘｂ／Ｘａの比較：モデルＭ５−ａ〜Ｍ５−ｅ）
図４および図６Ａ〜図６Ｄに示すように、板状部材４０の幅比Ｘｂ／Ｘａ（図４参照）が互いに異なるモデルＭ５−ａ〜Ｍ５−ｅについて、キャブデッキ３０の振動の大きさを比較した。モデルＭ５−ａ〜Ｍ５−ｅの条件および比較結果を表２に示す。なお、図４に示すモデルＭ５−ａは、モデルＭ４と同一のモデルである。

表２に示すように、モデルＭ５−ａ〜Ｍ５−ｄのように、幅比Ｘｂ／Ｘａが１／３以下の場合、低周波数域での振動が低減した。モデルＭ５−ｂ〜Ｍ５−ｄのように、幅比Ｘｂ／Ｘａが１／６以下の場合、低周波数域での振動が低減し、さらに、高周波数域での振動が増加しなかった。モデルＭ５−ａのように、幅比Ｘｂ／Ｘａが１／３の場合、高周波数域での振動が増加した。モデルＭ５−ｅのように、幅比Ｘｂ／Ｘａが１／２の場合、低周波数域および高周波数域で振動が増加した。この比較から、幅比Ｘｂ／Ｘａは、１／６以下であることが望ましい。

（長さ比Ｙｂ／Ｙａの比較（補強梁３５なし）：モデルＭ６−ａ〜Ｍ６−ｅ）
図７Ａ、図６Ａ、図７Ｂに示すように、板状部材４０の長さ比Ｙｂ／Ｙａ（図４参照）などが互いに異なるモデルＭ６−ａ〜Ｍ６−ｅについて、キャブデッキ３０の振動の大きさを比較した。モデルＭ６−ａ〜Ｍ６−ｅの条件および比較結果を表３に示す。なお、図６Ａに示すモデルＭ６−ｂは、モデルＭ５−ｂと同一のモデルである。また、図７Ｂに示すモデルＭ６−ｃに対して板幅Ｘｂのみを変えたものが、モデルＭ６−ｄおよびモデルＭ６−ｅであるため、モデルＭ６−ｄおよびモデルＭ６−ｅの図示を省略した。

（キャブデッキ後端部接続：モデルＭ６−ａ）
図７Ａに示すように、モデルＭ６−ａは、上部旋回体１に似たモデル（参考例）である。モデルＭ６−ａでは、キャブ側固定位置４３は、キャブデッキ３０の後端部３１ｒに配置される。表３に示すように、モデルＭ６−ａでは、低周波数域で振動が増加し、高周波数域である４０Ｈｚ付近で振動が大幅に増加した。

（中間支持梁接続：モデルＭ６−ｂ）
図６Ａに示すモデルＭ６−ｂ（モデルＭ５−ｂと同様）では、キャブ側固定位置４３は、中間支持梁３３に配置される。このモデルＭ６−ｂでは、低周波数域での振動は低減し、高周波数域での振動は増加しなかった。

（キャブデッキ前端部接続：モデルＭ６−ｃ〜Ｍ６−ｅ）
図７Ｂに示すモデルＭ６−ｃ、モデルＭ６−ｄ（図示なし）、およびモデルＭ６−ｅ（図示なし）では、キャブ側固定位置４３は、キャブデッキ３０の前端部３１ｆに配置される。モデルＭ６−ｃ、モデルＭ６−ｄ、およびモデルＭ６−ｅでは、幅比Ｘｂ／Ｘａ（図４参照）が互いに異なる（表３参照）。表３に示すように、このモデルＭ６−ｃ、Ｍ６−ｄ、およびＭ６−ｅそれぞれでは、低周波数域での振動は低減し、高周波数域である４０Ｈｚ付近での振動は増加した。

（長さ比Ｙｂ／Ｙａの比較（補強梁３５あり）：モデルＭ７−ａ〜Ｍ７−ｅ）
図８Ａ〜図８Ｅに示すように、板状部材４０の長さ比Ｙｂ／Ｙａ（図４参照）などが互いに異なるモデルＭ７−ａ〜Ｍ７−ｅについて、キャブデッキ３０の振動の大きさを比較した。モデルＭ７−ａ〜Ｍ７−ｅの条件および比較結果を表４に示す。モデルＭ７−ａ〜Ｍ７−ｅでは、キャブ側固定位置４３は、補強梁３５に配置される。モデルＭ７−ａ〜Ｍ７−ｅについての振動の大きさの「増加」および「低減」は、補強梁３５を備えるとともに板状部材４０を備えないものと、モデルＭ７−ａ〜Ｍ７−ｅ（補強梁３５および板状部材４０を備えるもの）と、を比べたものである。

表４に示すように、モデルＭ７−ａおよびＭ７−ｂのように、長さ比Ｙｂ／Ｙａが６／９〜７／９の場合、低周波数域で振動が増加し、高周波数域である４０Ｈｚ付近での振動が増加した。モデルＭ７−ｃおよびＭ７−ｄのように、長さ比Ｙｂ／Ｙａが２／９〜３／９の場合、低周波数域での振動は低減し、高周波数域での振動は増加しなかった。表３および表４に示すように、モデルＭ６−ａ〜６−ｅおよびモデルＭ７−ａ〜Ｍ７−ｅの比較から、長さ比Ｙｂ／Ｙａは、２／９以上８／１３以下であることが望ましい。

（板厚比Ｚｂ／Ｘａの比較：モデルＭ８−ａ〜Ｍ８−ｍ）
図９に示すように、図４に示す板状部材４０の板厚比Ｚｂ／Ｘａおよび幅比Ｘｂ／Ｘａなどが互いに異なるモデルＭ８−ａ〜Ｍ８−ｍ（図９参照）について、キャブデッキ３０の振動の大きさを比較した。モデルＭ８−ａ〜Ｍ８−ｍ（図９参照）の条件および比較結果を表４に示す。図９に、幅比Ｘｂ／Ｘａ（横軸）と、板厚比Ｚｂ／Ｘａ（縦軸）と、キャブデッキ３０の振動が基準範囲内か否かと、の関係を示す。図９では、キャブデッキ３０の振動が０〜３５０Ｈｚの領域で増加しなかったものを「基準範囲内」として丸印で示した。また、上記周波数域で振動が増加したものを「基準範囲外」として三角印で示した。

図９においてハッチングを付した領域Ａ内で「基準範囲内」となった。領域Ａの内と外との境界線Ｌの関係式は、次の式のように表せる。
ｙ＝０．０００６ｘ^-0.55
ここで、ｙは板厚比Ｚｂ／Ｘａであり、ｘは幅比Ｘｂ／Ｘａである。

（振動抑制の効果について）
図４に示す上部旋回体１では、従来技術（キャブデッキ３０に板状部材４０が取り付けられていないもの、図１０参照）と比べたとき、次の［条件ａ］および［条件ｂ］を満たす必要がある。［条件ａ］キャブデッキ３０の低周波数域（１３〜２０Ｈｚ付近）での振動が、低減される。すなわち、低周波数域での加速度低減率が０％未満である。なお、上記のように、加速度低減率が負の数であることは、振動が低減したことを示す。［条件ｂ］キャブデッキ３０の高周波数域（約４０Ｈｚ以上）での振動（振動伝達）の、大幅な増加がない。具体的には、高周波数域での加速度増加率が１００％以下（従来技術に対して２倍以下）である。ただし、この［条件ｂ］は、高周波数域のうち、一部の周波数域でのみ満たされてもよい。

（［条件ａ］について）
例えば、表２に示すように、モデルＭ５−ｅでは、キャブデッキ３０の低周波数域での振動が増加したので、モデルＭ５−ｅは実施形態の上部旋回体１には含まれない（モデルＭ５−ｅは参考例である）。ただし、表２に示すモデルＭ５−ｅの条件（例えば幅比Ｘｂ／Ｘａ＝１／２）を満たす上部旋回体でも、上記［条件ａ］および［条件ｂ］を満たすものは、実施形態の上部旋回体１に含まれる。例えば、表２に示す条件以外の条件がモデルＭ５−ｅと異なることにより、上記［条件ａ］が満たされる場合があり得る。

（［条件ｂ］について）
キャブデッキ３０の高周波数域での振動の増加率は、小さいほど好ましい。キャブデッキ３０の高周波数域での振動の増加率は、例えば、５０％以下、４０％以下、３０％以下、２０％以下、１０％以下、または５％以下などである。キャブデッキ３０の高周波数域での振動の増加率は、０％以下（増加なし）であることがより好ましい。この［条件ｂ］は、高周波数域（約４０Ｈｚ以上）のうち、一部の周波数域（例えば４０Ｈｚ付近）でのみ満たされてもよい。例えば、表１に示すモデルＭ２は、９０Ｈｚでは振動が５８８％増加（大幅に増加）したが、４０Ｈｚで振動が増加しなかったので、一部の周波数域で［条件ｂ］を満たす。上記［条件ｂ］を満たす周波数域は、広いほど好ましい。上記［条件ｂ］を満たす周波数域は、例えば約４０Ｈｚ付近であり、約４０Ｈｚ〜約９０Ｈｚが好ましく、約４０Ｈｚ〜約１２０Ｈｚがより好ましく、４０Ｈｚ〜約３５０Ｈｚがより好ましい。

表５に示すように、モデルＭ８−ａ〜Ｍ８−ｍは、上記［条件ａ］および［条件ｂ］を満たすので、実施形態の上部旋回体１に含まれる。モデルＭ８−ａ〜Ｍ８−ｍは、「基準範囲内」のものだけでなく、「基準範囲外」のものも、上部旋回体１に含まれる。振動の大きさが「基準範囲内」であることが好ましい。

（効果１）
図２に示す上部旋回体１による効果を説明する。上部旋回体１は、旋回フレーム１０と、エンジンデッキ２０と、キャブデッキ３０と、板状部材４０と、を備える。エンジンデッキ２０は、旋回フレーム１０に固定され、旋回フレーム１０よりも左右方向外側Ｘ２に配置される。キャブデッキ３０は、旋回フレーム１０に固定され、エンジンデッキ２０との間に隙間Ｓをあけてエンジンデッキ２０よりも前側Ｙ１に配置される。板状部材４０は、エンジンデッキ２０とキャブデッキ３０とを接続する。板状部材４０は、エンジンデッキ２０への板状部材４０の固定位置であるエンジン側固定位置４２と、キャブデッキ３０への板状部材４０の固定位置であるキャブ側固定位置４３と、を備える。
［構成１−１］板状部材４０の厚さ方向は、上下方向Ｚである。
［構成１−２］キャブ側固定位置４３は、キャブデッキ３０の後端部３１ｒよりも前側Ｙ１に配置される。

上記［構成１−１］の結果、板状部材４０は、水平方向に延びる。よって、上記［構成１−１］を備えない場合に比べ、キャブデッキ３０の水平方向の剛性が上がる。よって、キャブデッキ３０が水平方向に変形しながら上下方向Ｚに変形するような（ねじれるような）振動モード（図１０参照）を抑制できる。この振動モードは低周波数域（１３〜２０Ｈｚ付近）で生じる。よって、キャブデッキ３０の低周波数域での振動を抑制できる。

また、上記［構成１−１］により、板状部材４０の厚さ方向が上下方向Ｚでない場合に比べ、板状部材４０は上下方向Ｚに容易に弾性変形できる。よって、エンジンデッキ２０とキャブデッキ３０とを板状部材４０で接続するにもかかわらず、エンジンデッキ２０からキャブデッキ３０に振動が伝達されにくい。この振動には、高周波数域（約４０Ｈｚ以上）の成分が含まれる。よって、エンジンデッキ２０からキャブデッキ３０への、高周波数域での振動伝達が大幅に増加することを抑制できる。さらに詳しくは、板状部材４０を備えない場合と比べたとき、振動伝達の大幅な増加（増加率が１００％を超える増加）を、高周波数域の少なくとも一部の領域で、抑制できる。

また、上記［構成１−２］により、キャブデッキ３０の低周波数域および高周波数域での振動を確実に抑制できる（上記のモデルＭ６−ａ〜Ｍ６−ｅを参照）。

また、上記［構成１−１］および［構成１−２］を満たすように板状部材４０設けることで、キャブデッキ３０の振動を抑制できる。よって、簡易な構成でキャブデッキ３０の振動を抑制できる。具体的には例えば、従来の建設機械に対して大幅な設計変更を行う必要がなく、また例えば積層免震ゴム（特許文献２参照）などを用いた複雑な構成を用いる必要もない。

（効果２）
［構成２］キャブ側固定位置４３は、キャブデッキ３０の左右方向外側Ｘ２部に配置される。

上部旋回体１は、上記［構成２］を備える。よって、キャブデッキ３０の左右方向内側Ｘ１部に比べて水平方向に大きく振動する、キャブデッキ３０の左右方向外側Ｘ２部に、板状部材４０が固定される。よって、キャブデッキ３０の水平方向の振動をより抑制できる。その結果、キャブデッキ３０の低周波数域での振動をより抑制できる。

（効果３）
キャブデッキ３０は、キャブデッキ３０の前端部３１ｆと後端部３１ｒとの間に配置される中間支持梁３３（キャブデッキ梁）を備える。
［構成３−１］エンジン側固定位置４２は、エンジンデッキ２０の前端部２１ｆに配置される。
［構成３−２］キャブ側固定位置４３は、中間支持梁３３（または補強梁３５（図８Ａなど参照））に配置される。

通常、エンジンデッキ２０の前端部２１ｆには何らかの構造物がある（エンジンデッキ枠２１やカバー取付部２５など）。よって、上記［構成３−１］により、従来の建設機械に対して大幅な設計変更を行わなくても、板状部材４０をエンジンデッキ２０に固定できる。

通常、キャブデッキ３０には梁が設けられる。よって、上記［構成３−２］により、従来の建設機械に対して大幅な設計変更を行わなくても、板状部材４０をキャブデッキ３０に固定できる。

（効果４）
［構成４］図３に示すように、エンジン側固定位置４２は、エンジンデッキ２０の底面に配置される。キャブ側固定位置４３は、キャブデッキ３０の底面に配置される。

上記［構成４］により、エンジンデッキ２０またはキャブデッキ３０に機器が搭載された後でも、エンジンデッキ２０およびキャブデッキ３０に容易に板状部材４０を固定できる（後付け可能である）。

（効果５）
［構成５］図４に示すエンジン側固定位置４２とキャブ側固定位置４３との前後方向Ｙの間隔（板長さＹｂ）は、キャブデッキ３０の前後方向Ｙの長さ（キャブデッキ長さＹａ）の２／９倍以上かつ８／１３倍以下である。

上記［構成５］により、キャブデッキ３０の振動を確実に抑制できる。

（効果６）
［構成６］板状部材４０の左右方向Ｘ長さ（板幅Ｘｂ）をキャブデッキ３０の左右方向Ｘ長さ（キャブデッキ幅Ｘａ）で割った値を幅比Ｘｂ／Ｘａとする。板状部材４０の板厚Ｚｂをキャブデッキ３０の左右方向Ｘ長さ（キャブデッキ幅Ｘａ）で割った値を板厚比Ｚｂ／Ｘａとする。幅比Ｘｂ／Ｘａをｘとしたとき、板厚比Ｚｂ／Ｘａは、
０．０００６ｘ^-0.55以下である。

上記［構成６］により、キャブデッキ３０の振動を確実に抑制できる（図９参照）。

（変形例）
上記実施形態や各モデルは、様々に変形できる。例えば、図４に示す板状部材４０の寸法や寸法比は、上記の各モデルの寸法や寸法比と同一でなくてもよい。具体的には例えば、上記のモデルには、例えば表３に示すように、幅比Ｘｂ／Ｘａが１／３のものと１／６のモデルとがあった。しかし、幅比Ｘｂ／Ｘａを、１／３と１／６との間の値（３／１２など）に設定してもよい。また、異なるモデルどうしの寸法や寸法比どうしを組み合わせてもよい。具体的には例えば、表２に示すモデルＭ５−ｃの、幅比Ｘｂ／Ｘａ＝１／１２という寸法比と、同モデルの長さ比Ｙｂ／Ｙａ＝８／１３という寸法比と、モデルＭ８−ａの板厚Ｚｂ＝１．０という寸法と、を組み合わせてもよい。

１ 上部旋回体
１０ 旋回フレーム
２０ エンジンデッキ
３０ キャブデッキ
３３ 中間支持梁（キャブデッキ梁）
３５ 補強梁（キャブデッキ梁）
４０ 板状部材
４２ エンジン側固定位置
４３ キャブ側固定位置

Claims (6)

1. 旋回フレームと、
   前記旋回フレームに固定され、前記旋回フレームよりも左右方向外側に配置されるエンジンデッキと、
   前記旋回フレームに固定され、前記エンジンデッキとの間に隙間をあけて前記エンジンデッキよりも前側に配置されるキャブデッキと、
   前記エンジンデッキと前記キャブデッキとを接続する板状部材と、
   を備え、
   前記板状部材は、
   前記エンジンデッキへの前記板状部材の固定位置であるエンジン側固定位置と、
   前記キャブデッキへの前記板状部材の固定位置であるキャブ側固定位置と、
   を備え、
   前記板状部材の厚さ方向は、上下方向であり、
   前記キャブ側固定位置は、前記キャブデッキの後端部よりも前側に配置される、
   建設機械の上部旋回体。
2. 請求項１に記載の建設機械の上部旋回体であって、
   前記キャブ側固定位置は、左右方向における前記キャブデッキの中央部よりも左右方向外側部に配置される、
   建設機械の上部旋回体。
3. 請求項１または２に記載の建設機械の上部旋回体であって、
   前記キャブデッキは、前記キャブデッキの前端部と後端部との間に配置されるキャブデッキ梁を備え、
   前記エンジン側固定位置は、前記エンジンデッキの前端部に配置され、
   前記キャブ側固定位置は、前記キャブデッキ梁に配置される、
   建設機械の上部旋回体。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の建設機械の上部旋回体であって、
   前記エンジン側固定位置は、前記エンジンデッキの底面に配置され、
   前記キャブ側固定位置は、前記キャブデッキの底面に配置される、
   建設機械の上部旋回体。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の建設機械の上部旋回体であって、
   前記エンジン側固定位置と前記キャブ側固定位置との前後方向の間隔は、前記キャブデッキの前後方向の長さの２／９倍以上かつ８／１３倍以下である、
   建設機械の上部旋回体。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の建設機械の上部旋回体であって、
   前記板状部材の左右方向長さを前記キャブデッキの左右方向長さで割った値である幅比をｘとしたとき、前記板状部材の板厚を前記キャブデッキの左右方向長さで割った値である板厚比は、０．０００６ｘ^-0.55以下である、
   建設機械の上部旋回体。

Images